The helical distortion of a compact tokamak plasma with currents in modularFurth-Hartman type coils is investigated with respect to the impact on themagnetic field structure and to the ideal magnetohydrodynamic stability. Asequence of configurations, in which the current in the helical coils isincreased up to the level of that of the main toroidal coils, is generated.The magnetic field structure acquires a ripple along the field lines when thecurrents in both sets of coils becomes comparable. The magnitude of thisripple depends on the modulation of the Furth-Hartman coils on their windingsurface. The local ideal ballooning stability properties deteriorate with theincreasing helical deformation of the plasma shape because the normal magneticfield line curvature becomes larger in regions where the helical contributionenhances the toroidicity component while the local magnetic shear vanishes.The global external kink stability properties, in contrast, improvebecause the normal curvature on average does not change while the localmagnetic shear acquires a noticeable helical modulation.
モジュール型Furth-Hartmanコイルに電流を流したコンパクト・トカマク・プラズマのヘリカル変形が、磁場構造と理想磁気流体力学安定性に及ぼす影響について調べた。ヘリカルコイルの電流を主トロイダルコイルの電流のレベルまで増加させた一連の配位を生成した。両方のコイルセットの電流が同程度になると、磁場構造は磁力線に沿ってリップルを獲得する。このリップルの大きさは、巻線表面上におけるFurth-Hartmanコイルの変調に依存する。局所理想バルーニング安定性の特性は、ヘリカル寄与がトロイダル成分を増強する領域において法線磁力線曲率が大きくなるため、プラズマ形状のヘリカル変形の増大とともに悪化するが、局所磁気シアは消滅する。対照的に、大域的外部キンク安定性の特性は、平均法線曲率が変化しない一方で局所磁気シアが顕著なヘリカル変調を獲得するため、改善する。